Python-异步编程，,1、异步 同步　　函

Python-异步编程，,1、异步 同步　　函

1、异步 同步

　　函数或方法被调用时，调用者是否得到最终的结果

　　直接得到最终结果的，就是同步调用

　　不直接得到最终结果的，就是异步调用

2、阻塞 非阻塞

　　函数或方法调用的时候，是否立刻返回

　　立即返回就是非阻塞

　　不立即返回就是阻塞调用

3、区别

　　同步，异步，与 阻塞，非阻塞 没有关系

　　同步，异步强调的是，是否得到最终的结果。

　　阻塞，非阻塞强调的是时间，是否等待

　　同步与异步区别在于：调用者是否得到了想要的结果

　　同步就是一直要执行到返回最终的结果

　　异步就是直接返回额，但是返回的不是最终的结果，调用者不能通过这种嗲用得到结果，需要童工被调用者的其他方式通知调用者，来取回最终结果。

　　阻塞与非阻塞 的区别在于，调用者是否还能干其他的事

　　阻塞，调用者就只能干等

　　非阻塞，调用者可以先去忙别的，不用一直等。

4、联系

　　同步阻塞：什么都不做，直到拿到最终的结果

　　同步非阻塞：等最终结果的期间，可以做别的

　　异步阻塞：给一个信息，让等通知，但是期间什么都不干

　　异步非阻塞：等通知，但是期间可以做别的

5、同步IO，异步IO，IO 多路复用

　　5.1、IO 两个阶段：

　　　　1、数据准备阶段

　　　　2、内核空间复制数据到用户进程缓冲区阶段

　　5.2、发生IO的时候：

　　　　1、内核从输入设备读，写数据

　　　　2、进程从内核复制数据

　　系统调用 ---- read 函数

6、IO 模型

　　同步IO：

　　　　同步IO 模型包括：阻塞IO，非阻塞IO， IO多路复用

　　***阻塞IO：

　　进程等待（阻塞），知道读写完成（全程等待）

　　read/ write 函数

　　****非阻塞IO

　　

　　

　　进程调用read操作，如果IO设备没有准备好，立即返回error ，进程不阻塞，用户可以再次发起系统调用，如果内核已经准备好，就阻塞，然后复制数据到用户空间。

　　第一阶段数据没有准备好，就先忙别的，等会再来看看，检查数据是否准备好了的过程是非阻塞的。

　　第二阶段是阻塞的，即内核空间和用户空间之间复制数据 是阻塞的。

　　****IO 多路复用　

　　　　所谓IO 多路复用，就是同事监控多个IO，有一个准备好了，就不需要等了，开始处理，提高了同时处理IO 的能力

　　　　select 几乎所有的操作系统平台都支持，poll是对select的升级

　　　　epoll，Linux系统内核2.5+开始支持，对select和poll的增强，在监视的基础上，增加了回调机制，BSD，Mac平台有kqueque,windows有iocp

　　

　　　　

　　select 为例，将关注的IO 操作 告诉select函数 并调用，进程阻塞，内核监视select关注的文件描述符fd，被关注的任何一个fd对应的IO准备好了数据，select 返回，在使用read将数据复制到用户进程。

　　一般情况下，select最多能监听1024个fd（可以修改，不建议修改），但是由于select 采用轮询的方式，当管理的IO 多了，每次都要遍历全部额fd，效率低下（每次某个IO 设备准备好了，都需要遍历一遍select）

　　基于事件驱动的epoll没有管理的fd的上限， 且是回调机制，不需要遍历，效率很高。

　　　　　　事件驱动IO：                通知机制：                    1、水平触发通知，一直通知，直到处理                    2、边缘触发， 只通知一次                event 是事件驱动IO

　　异步IO：

　　　

　　进程发起异步IO 请求，立即返回，内核完成 IO 的两个阶段，内核给进程发一个信号

　　

7、Python中 IO 多路 复用

　　IO 多路复用：

大多数操作系统都支持select 和pollLinux 2.5+ 支持epollBSD,Mac 支持kquequewindoes的iocp

　　Python的select库

　　　　实现了select ， poll 系统调用，这个基本上操作系统都支持，部分实现了epoll

　　　　底层的IO 多路复用模块。

　　开发中的选择：

　　　　1、完全夸平台，使用select ，poll，但是性能较差

　　　　2、针对不同操作系统自行选择支持的技术，

　　　　select 维护一个文件描述符数据结构，单个进程使用有上限，通常1024，线性扫描这个数据结构，效率低，

　　　　poll和select的区别是内部数据结构使用链表，没有这个最大限制，但是依然是线性遍历才能知道那个设备就绪了

　　　　epoll使用事件通知机制，使用回调机制提高效率

　　　　select poll 还要从内核空间复制消息到用户空间，而epoll通过内核空间 和用户空间共享的一块内存来减少复制（mmap））

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